水凝胶实验报告.doc

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化
学
实
验
报
告
实验海藻酸盐水凝胶制备

掌握海藻酸盐水凝胶的制作方法和在生物体包装方面的应用

海藻酸是一种天然高分子化合物,主要成分是 D—甘醋精醛酸和 L 一古洛糖醛酸,其钠盐溶于水,钙盐溶于水,结构式如下:
当海藻酸钠水溶液中存在钙离于时,Ca 与 Na 交换后,形成交联的水凝胶。水凝胶的强度取决于多种因素:海藻酸钠的分子量,其溶液的浓度,凝聚剂 cacl2 的浓度,凝聚时间等。由于人工种子是一种水凝胶,自然放置下水分会挥发,导致颗粒干瘪,因此研制水凝胶体的外层保护膜是目前科研的方向。
在实际制作人工种于的过程中, 首先将海藻酸钠溶解在含有多种营养成分的培养基水溶液中,然后将胚状体分散在上述所形成的溶液中,再经过凝聚剂氯化钙的作用,成为颗粒状的水凝胶体,即人工种子。
本实验着重于胚状体外的包装材料、故不使用胚状体和培养基,直接用海藻酸钠的水溶液,模拟人工种子的制作过程,在氯化钙水溶液中经过交联,做成颗粒状凝聚体并测定其耐压强度。

仪器及药品
氯化钙
海藻酸钠
烧杯
用量


50ml

实验流程
具体操作
实验现象
原因剖析

,置于广口瓶中,加入 25ml 水,待海藻酸钠全部溶解,可以升温加速溶解。
固体漂浮在水面,溶解较慢,加热后溶液变澄清但粘稠。
海藻酸钠是高分子盐,密度较水小,而且亲油基团占很大比重,故很难溶解。
%的CaCl2
在100mL 烧瓶中,配制 1%浓度的 CaCl2 水溶液 25ml。
固体迅速溶解,溶液变澄清。
氯化钙为无机盐,易溶于水。

用滴管吸取海藻酸钠溶液(加少许牛奶),滴入水溶液,三十分钟后取出颗粒状水凝胶体,置于盛有清水的培养皿中。
加牛奶后,溶液变白滴加后,形成蝌蚪状的白色颗粒。
钙钠离子相互交换后形成交联的水凝胶。

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答:影响因素主要有温度、滴管口的直径(工业上主要取决于喷淋口的直径)、海藻酸钠盐的浓度以及凝聚剂的浓度及它们的纯度、滴加时周围的压强也会影响,因为压强会影响滴出液滴的大小从而间接影响颗粒大小。
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答:滴加的方向(垂直滴加时为蝌蚪形而侧向滴加时呈近圆形),凝聚剂的浓度如果分布不均,产生的液滴也会产生畸形,而高分子海藻酸钠盐分子中钠含量不同因而必然导致产生的交联不同,宏观上液滴的形状自然不同。
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答:工业上一般采用喷淋的方式,下方不断涌出凝聚剂